KR100212495B1 - Tension control apparatus for coiling machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서보모터의 가감속시 권선되는 동선의 장력 변화를 보상하도록 브레이크전원을 결정함으로써 동선을 권선하는 모든 구간에 걸쳐 균일한 장력을 유지할 수 있도록 하는 권선기 장력 제어 장치에 관한 것으로서, 서보모터에서 발생되는 발생토크를 검출하는 발생토크 검출부와; 상기 발생토크 검출부에서 검출된 토크를 이용하여 동선의 장력을 판단하고 사용자가 입력한 기준장력보다 크면 장력을 낮추도록 상기 전자 브레이크에 제공되는 전류의 세기를 조정하고, 동선의 장력이 사용자가 입력한 기준장력보다 작으면 장력을 높이도록 상기 전자 브레이크에 제공되는 전류의 세게를 조정하는 전자 브레이크 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a winding machine tension control device for maintaining a uniform tension over all sections of winding a copper wire by determining the brake power to compensate for the tension change of the copper wire wound during acceleration and deceleration of the servo motor. A generation torque detector for detecting generated torque; The tension of the copper wire is determined using the torque detected by the generated torque detector, and if the tension is greater than the reference tension input by the user, the strength of the current provided to the electromagnetic brake is adjusted to lower the tension, and the tension of the copper wire is input by the user. If less than the reference tension is characterized in that it comprises an electromagnetic brake drive for adjusting the force of the current provided to the electromagnetic brake to increase the tension.

Description

권선기 장력제어 장치Winding Machine Tension Control Device

제1도는 종래 기술에 의한 권선기 장력 제어 장치 블럭도.1 is a block diagram of a winding machine tension control device according to the prior art.

제2도는 종래 기술에 의한 권선기 장력 제어 장치 타임도.2 is a time chart of the winding machine tension control device according to the prior art.

제3도는 본 발명에 의한 권선기 장력 제어 장치 블록도.3 is a block diagram of a winding machine tension control device according to the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 권선기 장력 제어 장치 타임도.Figure 4 is a winding machine tension control device time diagram according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 서보모터 300 : 전자브레이크100: servo motor 300: electromagnetic brake

400 : 전자 브레이크 전원 500 : D/A 변환기400: Electronic brake power 500: D / A converter

600 : 서보드라이버 700 : 편차 증폭기600: servo driver 700: deviation amplifier

본 발명은 전자브레이크의 서보모터를 사용하여 동선을 권선하는 권선기에 적용되는 권선기 장력 제어 장치에 관한 것으로서, 특히, 서보 모터의 가감속시 권선되는 동선의 장력 변화를 보상하도록 브레이크 전원을 결정함으로써 통신을 권선하는 모든 구간에 걸쳐 균일한 장력을 유지할 수 있도록 하는 권선기 장력 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a winding machine tension control device applied to a winding machine for winding copper wire using a servomotor of an electromagnetic brake, and in particular, communication by determining a brake power supply to compensate for the tension change of the copper wire wound during acceleration and deceleration of the servo motor. It relates to a winding machine tension control device to maintain a uniform tension across all sections of the winding.

종래 기술에 의한 권선기 장력 제어 장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 동선을 권선하기 위한 동력을 제공하는 서보모터(10)와, 상기 서보모터(10)가 동작할 수 있도록 전류를 결정하는 공급하는 서보모터 전원(20)과, 상기 서보모터(10)에 의해 권선되는 동선의 장력을 전자 브레이크(30)와, 상기 전자 브레이크(30)의 여자 코일에 전류를 공급하는 전자 브레이크 전원(40)과, 권선될 동선의 장력을 디지털 신호로 입력 받아 상기 전자 브레이크 전원(40)에 전압으로 출력하는 D/A 변환기(80)로 구성된다.The winding machine tension control device according to the prior art, as shown in Figure 1, the servo motor 10 for providing power for winding the copper wire, and supply for determining the current so that the servo motor 10 can operate The electromagnetic brake power supply 40 which supplies electric current to the electromagnetic brake 30 and the excitation coil of the electromagnetic brake 30 to the servo motor power supply 20 and the tension of the copper wire wound by the servo motor 10. And a D / A converter 80 that receives the tension of the copper wire to be wound as a digital signal and outputs the voltage to the electromagnetic brake power source 40 as a voltage.

상기와 같이 구성된 종래의 권선기 장력 제어 장치는, 사용자가 권선되어질 동선의 장력을 결정하여 디지털 신호로 D/A 변환기(50)에 입력하면, 상기 디지털 신호는 상기 D/A 변환기(50)에 의해 아날로그 신호인 전압으로 변환되어 전자 브레이크 전원(40)에 입력되고, 상기 전자 브레이크 전원(40)은 상기 입력전압에 의한 전류를 전자 브레이크(30)의 여자코일에 출력한다. 이때, 상기 전자 브레이크(30)는 상기 전류에 의해 일정 토크를 유지하고, 서보보터 전원(20)이 서보모터(15)에 전원을 인가하면 상기 서보모터(10)가 동작을 시작하여 동선의 권선을 수행하게 된다.In the conventional winding machine tension control device configured as described above, when the user determines the tension of the copper wire to be wound and inputs it to the D / A converter 50 as a digital signal, the digital signal is transmitted by the D / A converter 50. The voltage is converted into an analog signal and input to the electromagnetic brake power source 40, and the electromagnetic brake power source 40 outputs a current generated by the input voltage to the exciting coil of the electromagnetic brake 30. At this time, the electromagnetic brake 30 maintains a constant torque by the current, and when the servomotor power supply 20 applies power to the servomotor 15, the servomotor 10 starts to operate. Winding will be performed.

상기와 같이 구성하고 동작하는 종래 기술에 의한 권선기 장력 제어 장치는, 제2도에 도시된 바와 같이 서보모터(10)가 규정속도로 운전되는 구간(13)에서는 서보모터의(10)의 발생토크가 일정(16)하게 되어 전자 브레이크(30)의 여자코일에 공급되는 전류(41)에 의해 규정된 장력(19)으로 동선을 권선할 수 있게 된다. 그러나, 상기 서보모터(10)가 권선을 시작하는 가속구간(11)에서는 서보모터(10)의 발생토크가 증가(14)하므로 규정된 장력(19)보다 큰 장력(17)으로 동선이 권선되고, 서보모터(10)가 권선을 종료하는 감속구간(12)에서는 서보모터(10)의 발생토크가 감소(15)하므로 규정된 장력(19)보다 작은 장력(18)으로 동선이 권선되어, 동선이 권선되는 모든 구간에 걸쳐 일정한 장력을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.The winding machine tension control apparatus according to the related art, which is constructed and operated as described above, generates torque of the servo motor 10 in the section 13 in which the servo motor 10 is operated at a predetermined speed, as shown in FIG. Is constant 16 so that the copper wire can be wound with the tension 19 defined by the current 41 supplied to the exciting coil of the electromagnetic brake 30. However, in the acceleration section 11 where the servomotor 10 starts winding, the generated torque of the servomotor 10 is increased 14 so that the copper wire is wound with a tension 17 greater than the prescribed tension 19. In the deceleration section 12 in which the servo motor 10 finishes winding, the generated torque of the servo motor 10 is reduced 15 so that the copper wire is wound with a tension 18 smaller than the prescribed tension 19, thereby moving the copper wire. There was a problem that it is difficult to maintain a constant tension over all the winding section.

결국, 상기와 같은 종래의 동작에 의해 권선이 이루어진 제품은 사용자가 원하는 특성을 나타낼 수 없게 되어 제품의 질을 저하시키는 문제점이 발생한다.As a result, the product is made of the winding by the conventional operation as described above can not display the desired characteristics of the user has a problem of deteriorating the quality of the product.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 권선동작시 서보모터에서 발생되는 토크를 검출하여 장력변화를 판단하고, 그에 따라 전자 브레이크로 제공하는 전류의 세기를 조절하여 동선을 권선하는 전 구간에 걸쳐 균일한 장력을 유지하여 제품의 질을 향상시킬 수 있도록 하는 권선기 장력 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by detecting the torque generated from the servo motor during the winding operation to determine the tension change, and accordingly adjust the strength of the current provided to the electromagnetic brake copper wire It is an object of the present invention to provide a winding machine tension control device to improve the quality of the product by maintaining a uniform tension throughout the entire winding section.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 동선을 권선하기 위하여 회전동작하는 서보모터와, 상기 서보모터에 의해 권선되는 동선의 장력을 결정하는 전자 브레이크를 포함하는 권선기에 적용되어 권선 동작시 동선의 장력을 일정하게 유지시키는 권선기 장력 제어 장치에 있어서, 상기 서보모터에서 발생되는 발생토크를 검출하는 발생토크 검출부와; 상기 발생토크 검출부에서 검출된 토크를 이용하여 동선의 장력을 판단하고 사용자가 입력한 기준장력보다 크면 장력을 낮추도록 상기 전자 브레이크에 제공되는 전류의 세기를 조정하고, 동선의 장력이 사용자가 입력한 기준장력보다 작으면 장력을 높이도록 상기 전자 브레이크에 제공되는 전류의 세기를 조정하는 전자 브레이크 구동부를 포함하여 구성된 권선기 장력 제어 장치를 제공한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a winding is applied to a winding machine including a servo motor that rotates to wind the copper wire, and an electromagnetic brake for determining the tension of the copper wire wound by the servo motor A winding machine tension control device for maintaining a constant tension of a copper wire during operation, comprising: a generation torque detector for detecting a generation torque generated in the servomotor; The tension of the copper wire is determined using the torque detected by the generated torque detector, and if the tension is greater than the reference tension input by the user, the strength of the current provided to the electromagnetic brake is adjusted to lower the tension, and the tension of the copper wire is input by the user. If less than the reference tension provides a winding machine tension control device comprising an electromagnetic brake drive for adjusting the strength of the current provided to the electromagnetic brake to increase the tension.

이하, 본 발명에 의한 권선기 장력 제어 장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the winding machine tension control device according to the present invention will be described in detail.

본 발명은 제3도에 도시된 바와 같이 회전동작하여 동선을 권선하는 서보모터(100)와, 상기 서보모터(100)에 전류를 공급하며 상기 서보 모터의 발생토크를 검출하는 서보드라이브(600)와, 상기 서보모터(100)에 의해 권선되는 동선의 장력을 결정하는 전자 브레이크(300)와, 상기 전자 브레이크(300)의 여자코일에 전류를 공급하는 전자 브레이크 전원(400)과, 사용자로부터 권선을 동선의 장력을 디지털 신호로 입력받아 아날로그 신호인 전압으로 변환하여 출력하는 D/A변환기(500)와, 상기 D/A변환기(500)의 출력 전압과 상기 서보드라이버(600)에 검출된 서보모터(100)의 발생토크 모니터 전압을 입력받아 편차를 보정한 후 상기 전자 브레이크 전원에 보정되어진 값을 전압으로 출력하는 편차 증폭기(700)로 구성된다.According to the present invention, as shown in FIG. 3, the servo motor 100 rotates and rotates a copper wire, and the servo drive 600 supplies current to the servo motor 100 and detects the generated torque of the servo motor. And, the electromagnetic brake 300 for determining the tension of the copper wire wound by the servomotor 100, the electromagnetic brake power supply 400 for supplying current to the excitation coil of the electromagnetic brake 300, and winding from the user Servo detected by the D / A converter 500 and the output voltage of the D / A converter 500 and the servo driver 600 which converts the wire tension into a digital signal and converts the voltage into an analog signal. And a deviation amplifier 700 that receives the generated torque monitor voltage of the motor 100 and corrects the deviation, and outputs the value corrected to the electronic brake power supply as a voltage.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 권선기 장력 제어 장치는 제4도에 도시된 바와 같이 권선 주축인 서보모터(100)가 운전을 시작하는 가속구간(101)에서는 서보모터(100)의 발생토크가 증가(104)하므로 서보드라이버(600)에 의해 검출된 서보모터(100) 발생토크 모니터 신호(604) 및 D/A 변한기(500)에 의해 출력된 동선 기준장력 전압(500a)을 편차 증폭기(700)가 입력받아 편차를 보정하여 전자 브레이크 전원(400)에 전압으로 출력하면 상기 전자 브레이크 전원(400)은 전자 브레이크(300)의 여자코일에 보상된 값의 전류(402)를 공급하여 상기 전자 브레이크(300)는 권선되는 동선의 장력을 상기 D/A 변환기(500)에 입력되었던 동선 기준장력(500a)에 일치하는 장력(100a)으로 유지한다.In the winding machine tension control device according to the present invention configured as described above, as shown in FIG. 4, the generated torque of the servo motor 100 is increased in the acceleration section 101 at which the servo motor 100, which is the winding main shaft, starts to operate. Therefore, the servomotor 100 generated torque monitor signal 604 detected by the servo driver 600 and the copper line reference tension voltage 500a output by the D / A converter 500 are used as the deviation amplifier 700. ) Is input to correct the deviation and output as a voltage to the electromagnetic brake power supply 400, the electromagnetic brake power supply 400 supplies the current 402 of the compensated value to the excitation coil of the electromagnetic brake 300 to the electromagnetic brake 300 maintains the tension of the winding copper wire to the tension (100a) corresponding to the copper wire reference tension 500a that was input to the D / A converter (500).

또한 상기 서보모터(100)가 운전을 종료하는 감속구간(102)에서는 상기 서보모터(100)의 발생토크가 감소(105)하므로 상기 서보드라이버(600)에 의해 검출된 서보모터(100) 발생토크 모니터 신호(605) 및 D/A변환기(500)에 의해 출력된 동선 기준장력 전압(500a)을 편차 증폭기(700)가 입력받아 편차를 보정하여 전자 브레이크 전원(400)은 전자 브레이크(300)의 여자코일에 보상된 값의 전류(402)를 공급하여 상기 전자 브레이크(300)는 권선되는 동선의 장력을 상기 D/A변환기(500)에 입력되었던 동선 기준장력(500a)에 일치하는 장력(100a)으로 유지한다.In addition, since the generated torque of the servomotor 100 is reduced 105 in the deceleration section 102 in which the servomotor 100 terminates operation, the generated torque of the servomotor 100 detected by the servo driver 600 is reduced. The deviation amplifier 700 receives the copper wire reference tension voltage 500a output by the monitor signal 605 and the D / A converter 500 and corrects the deviation so that the electromagnetic brake power supply 400 is connected to the electromagnetic brake 300. By supplying the current 402 of the compensated value to the excitation coil, the electromagnetic brake 300 is a tension (100a) to match the tension of the winding copper wire to the copper wire reference tension (500a) input to the D / A converter 500 Keep).

또한 상기 서보모터(100)가 운전을 종료하는 감속구간(102)에서는 상기 서보모터(100)의 발생토크가 감소(105)하므로 상기 서보드라이버(600)에 의해 검출된 서보모터(100) 발생토크 모니터 신호(605) 및 D/A변환기(500)에 의해 출력된 동선 기준장력 전압(500a)을 편차 증폭기(700)가 입력받아 편차를 보정하여 전자 브레이크 전원(400)에 전압으로 출력하면 상기 전자 브레이크 전원(400)은 전자 브레이크(300)의 여자코일에 보상된 값의 전류(403)를 공급하여 상기 전자 브레이크(300)는 권선되는 동서의 장력을 상기 D/A변환기(500)에 입력되었던 동선 기준장력(500a)에 일치하는 장력(100a)으로 유지한다.In addition, since the generated torque of the servomotor 100 is reduced 105 in the deceleration section 102 in which the servomotor 100 terminates operation, the generated torque of the servomotor 100 detected by the servo driver 600 is reduced. When the deviation amplifier 700 receives the copper wire reference tension voltage 500a output by the monitor signal 605 and the D / A converter 500, corrects the deviation and outputs the voltage to the electronic brake power supply 400 as the electronic signal. The brake power supply 400 supplies the current 403 of the compensated value to the excitation coil of the electromagnetic brake 300 so that the electromagnetic brake 300 has input the tension of the east-west winding to the D / A converter 500. The tension is maintained at a tension 100a corresponding to the copper wire reference tension 500a.

그리고, 상기 서보모터(100)가 등속으로 운전되는 등속구간(103)에서는 상기 서보모터의 발생토크가 일정(106)하므로 서보모터(100)의 발생토크 모니터 신호(605)도 일정하게 되어 상기 편차 증폭기(700)의 편차 보정없이 상기 D/A 변환기(500)에 입력되었던 동선의 기준장력 전압(500a)을 상기 전자 브레이크 전원(400)이 입력받아 상기 전자 브레이크(400)의 여자코일에 공급하므로 동선은 일정한 장력(100a) 유지하며 권선된다.In addition, in the constant speed section 103 in which the servo motor 100 is operated at constant speed, the generated torque of the servo motor is constant 106, so that the generated torque monitor signal 605 of the servo motor 100 is also constant, thereby causing the deviation. Since the electromagnetic brake power supply 400 receives the reference tension voltage 500a of the copper wire input to the D / A converter 500 without correcting the deviation of the amplifier 700 and supplies the excitation coil of the electromagnetic brake 400. The copper wire is wound while maintaining a constant tension (100a).

상기와 같이 구성되고 동작하는 본 발명에 의한 권선기 장력 제어 장치는, 서보모터의 가감속시 발생토크의 변화에 의한 브레이크의 장력미보상 문제를 서보모터의 발생토크 모니터 전압과 동선의 기준장력 전압과의 편차를 보상하여 전자 브레이크 전원에 공급함으로서 동선을 권선하는 전 구간에 걸쳐 동일한 장력을 유지할 수 있는 효과가 있다.The winding machine tension control device according to the present invention, which is constructed and operated as described above, solves the problem of uncompensated tension of the brake due to the change of the generated torque during acceleration and deceleration of the servo motor, and the generated torque monitor voltage and the reference tension voltage of the copper wire. By compensating for the deviation of the power supply to the electromagnetic brake power has the effect of maintaining the same tension throughout the entire section of winding the copper wire.

Claims (1)

동선을 권선하기 위하여 회전동작하는 서보모터와 상기 서보모터에 의해 권선되는 동선의 장력을 결정하는 전자 브레이크를 포함하는 권선기에 적용되어 권선 동작시, 등선의 장력을 일정하게 유지시키는 권선기 장력 제어 장치에 있어서, 상기 서보모터에서 발생되는 발생토크를 검출하는 발생토크 검출부와; 상기 발생토크 검출부에서 검출된 토크를 이용하여 동선의 장력을 판단하고 사용자가 입력한 기준장력보다 크면 장력을 낮추도록 상기 전자 브레이크에 제공되는 전류의 세기를 조정하고, 동선의 장력이 사용자가 입력한 기준장력보다 작으면 장력을 높이도록 상기 전자 브레이크에 제공되는 전류의 세기를 조정하는 전자 브레이크 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 권선기 장력 제어 장치.It is applied to a winding machine including a servo motor that rotates to wind the copper wire and an electromagnetic brake that determines the tension of the copper wire wound by the servo motor. The winding machine tension control device maintains a constant tension in the winding line during the winding operation. A generation torque detection unit for detecting a generation torque generated in the servo motor; The tension of the copper wire is determined using the torque detected by the generated torque detector, and if the tension is greater than the reference tension input by the user, the strength of the current provided to the electromagnetic brake is adjusted to lower the tension, and the tension of the copper wire is input by the user. The winding machine tension control device, characterized in that it comprises an electromagnetic brake drive unit for adjusting the strength of the current provided to the electromagnetic brake to increase the tension if less than the reference tension.
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KR101562382B1 (en) * 2014-01-25 2015-10-22 권혁주 Tention adjuster for wire winder

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